//给定一个二叉树的根节点 root ，返回 它的 中序 遍历 。 
//
// 
//
// 示例 1： 
// 
// 
//输入：root = [1,null,2,3]
//输出：[1,3,2]
// 
//
// 示例 2： 
//
// 
//输入：root = []
//输出：[]
// 
//
// 示例 3： 
//
// 
//输入：root = [1]
//输出：[1]
// 
//
// 
//
// 提示： 
//
// 
// 树中节点数目在范围 [0, 100] 内 
// -100 <= Node.val <= 100 
// 
//
// 
//
// 进阶: 递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？ 
//
// Related Topics 栈 树 深度优先搜索 二叉树 👍 1882 👎 0


package LeetCode.editor.cn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

/**
 * @author ldltd
 * @date 2023-08-16 23:00:25
 * @description 94.二叉树的中序遍历
 */
public class BinaryTreeInorderTraversal{
	 public static void main(String[] args) {
	 	 //测试代码
	 	 Solution solution = new BinaryTreeInorderTraversal().new Solution();

	 }
	 
//力扣代码
//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)

  //Definition for a binary tree node.
  public class TreeNode {
      int val;
      TreeNode left;
      TreeNode right;
      TreeNode() {}
      TreeNode(int val) { this.val = val; }
      TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
          this.val = val;
          this.left = left;
          this.right = right;
      }
  }

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        if(root==null){
            return res;
        }
        traverse(root,res);
        return res;
    }
    /*递归*/
    private int traverse(TreeNode root,List<Integer> res){
        if(root.left!=null){
            traverse(root.left,res);
        }
        res.add(root.val);
         if(root.right!=null){
            traverse(root.right,res);
        }
        return root.val;
    }
    /*非递归*/
    public List<Integer> inorderTraversal1(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        if(root==null){
            return res;
        }
        inorder(root,res);
        return res;
    }
    class SNode{
        int color;
        TreeNode node;
        SNode(int color,TreeNode node){
            this.color=color;
            this.node=node;
        }
    }

    /*用颜色标记节点状态，白色未访问，灰色已访问，
    如果遇到白色，则标记为灰色，然后右子节点、自身、左子节点加入栈
    如果遇到灰色，直接输出*/
    public void inorder(TreeNode root,List<Integer> res){
        int white=0;
        int grey=1;
        Stack<SNode> s = new Stack<>();
        s.push(new SNode(white,root));
        while (!s.isEmpty()){
            SNode pop = s.pop();
            if(pop.node==null){
                continue;
            }
            if(pop.color==white){
                s.push(new SNode(white,pop.node.right));
                s.push(new SNode(grey,pop.node));
                s.push(new SNode(white,pop.node.left));
            }else {
                res.add(pop.node.val);
            }
        }

    }
    public List<Integer> inorderTraversal2(TreeNode root) {
        Stack<Object> s = new Stack<>();
        List<Integer> res=new ArrayList<>();
        s.push(root);
        while (!s.isEmpty()){
            Object e=s.pop();
            if(e==null){
                continue;
            }
            if( e instanceof TreeNode){
                // 中序遍历（左 、中、右），要做 逆序 入栈
                s.push(((TreeNode) e).right );
                s.push(((TreeNode) e).val);
                s.push(((TreeNode) e).left);
            }else if(e instanceof  Integer) {
                res.add((Integer) e);
            }
        }
return res;
    }
    /*莫里斯
    * 时间On  空间o1*/
    public List<Integer> inorderTraversal3(TreeNode root) {
        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
        TreeNode p=null;
        while (root!=null){
            if(root.left!=null){
                //p节点就是当前节点往左走一步，然后一直往右走无法走，
                //左子树的最右节点
                p=root.left;
                while (p.right!=null&&p.right!=root){
                    p=p.right;
                }
                //让p的指针指向root，继续遍历左子树
                if(p.right==null){
                    p.right=root;
                    root=root.left;
                }
                //说明遍历完了
                else{
                    res.add(root.val);
                    p.right=null;
                    root=root.right;
                }
            }
            //如果没有左子树，就直接右子树
            else{
                res.add(root.val);
                root=root.right;
            }
        }
        return  res;
    }
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
